Náramek z MIT učí roboty lidskou zručnost: Ultrazvukem snímá pohyby rukou pro dokonalou replikaci

Vědci z Massachusettského technologického institutu (MIT) vyvinuli nový nositelný ultrazvukový náramek, který by mohl výrazně zlepšit lidskou zručnost humanoidních robotů.

Vědci z Massachusettského technologického institutu (MIT) vyvinuli nový nositelný ultrazvukový náramek, který by mohl výrazně zlepšit lidskou zručnost humanoidních robotů. Toto zařízení využívá vysokofrekvenční zvukové vlny k zachycení detailních pohybů svalů, šlach a vazů pod kůží, čímž generuje přesná data o pohybech lidské ruky.

Shromážděná data mohou být následně použita k výcviku robotů pro provádění domácích úkolů, a to replikací složitých a obratných pohybů rukou, které používají lidé. Sledování pohybů rukou a prstů představuje dlouhodobou výzvu v oblastech, jako je robotika a prostorové výpočty. Stávající řešení, jako jsou kamerové systémy, často trpí omezenými úhly pohledu a vizuálními překážkami, zatímco nositelná zařízení založená na tenzometrech, inerciálních senzorech nebo elektromyografii omezují pohyb nebo postrádají dostatečné rozlišení pro přesné zachycení plynulých pohybů prstů. Nový náramek tyto nedostatky řeší.

Náramek je vybaven 256kanálovým bezdrátovým ultrazvukovým zobrazovacím systémem, který monitoruje struktury uvnitř zápěstí zodpovědné za ovládání pohybů prstů a dlaně. Ultrazvuková data jsou zpracovávána hybridním modelem umělé inteligence Transformer–ResNet, který dokáže interpretovat i ty nejjemnější svalové aktivity. Systém nepřetržitě sleduje všech 22 stupňů volnosti lidské ruky, což pokrývá celý rozsah kloubních pohybů umožňujících ohýbání, otáčení a koordinaci složitých akcí prstů a dlaně.

V laboratorních testech s osmi dobrovolníky náramek reprodukoval gesta rukou s vysokou přesností a nízkou latencí, zrcadlící pohyby do 120 milisekund. Vědci demonstrovali schopnost systému rozpoznat všech 26 písmen amerického znakového jazyka, což podtrhuje jeho přesnost při zachycování složitých konfigurací prstů. Díky bezdrátovému provozu mohou uživatelé ovládat robotické systémy na dálku. Tým technologii využil k manipulaci s trojrozměrnými objekty ve virtuální realitě a k řízení robotické ruky při hře na klavír. Kromě teleoperace vědci věří, že systém by mohl být použit k generování rozsáhlých datových sad lidských pohybů rukou, poskytujících cenná tréninková data pro budoucí humanoidní roboty a pomáhajících jim autonomněji se učit komplexní manipulační dovednosti.